ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ

Transcript

1 ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΚΥΠΡΟΥ ΤΜΗΜΑ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗΣ ΕΠΛ 232: Προγραµµατιστικές Τεχνικές και Εργαλεία Χειµερινό Εξάµηνο 2019 Διδάσκων: Ανδρέας Αριστείδου Γραφείο: ΘΕΕ01 Β113 Τηλέφωνο: Ώρες Γραφείου: Τετάρτη, 14:00-16:00 ή κατόπιν συνεννόησης Ιστοσελίδα Μαθήματος: Ιστοσελίδα Διδάσκοντα: Περιγραφή Το µάθηµα απευθύνεται στους φοιτητές του Τµήµατος Πληροφορικής και στοχεύει στην εκµάθηση ενδιάµεσων και προχωρηµένων εννοιών και τεχνικών προγραµµατισµού µέσω µιας γλώσσας προγραµµατισµού η οποία µεταγλωττίζεται σε κώδικα µηχανής. Το περιεχόµενο του µαθήµατος περιλαµβάνει θέµατα διαχείρισης της κύριας και δευτερεύουσας µνήµης, προχωρηµένα θέµατα µεταγλώττισης, ολοκληρωµένα εργαλεία ανάπτυξης, µεθόδους αποσφαλµάτωσης και βελτιστοποίησης του κώδικα. Έµφαση θα δοθεί στη µεθοδολογία ανάπτυξης βιβλιοθηκών όπως επίσης και στην ανάπτυξη µεγάλων εύρωστων προγραµµάτων τα οποία θα επιλύνουν πολύπλοκα προβλήµατα. Το µάθηµα διδάσκει επίσης τα εργαλεία ωφελιµότητας του λειτουργικού συστήµατος UNIX τα οποία αφορούν τους προγραµµατιστές. Για τη διδασκαλία του µαθήµατος θα χρησιµοποιηθεί η χαµηλού επιπέδου γλώσσα προγραµµατισµού C. Το µάθηµα αξιολογείται µε 7.5 µονάδες ECTS. Για την παρακολούθηση του µαθήµατος ο φοιτητής καλείται να έχει παρακολουθήσει επιτυχώς το ΕΠΛ131: Αρχές Προγραµµατισµού Ι. Διαλέξεις και Φροντιστήριο Διαλέξεις Α: Τρίτη και Παρασκευή, 09:00 10:30, ΧΩΔ01 #104 Διαλέξεις Β: Τρίτη και Παρασκευή, 10:30 12:00, ΧΩΔ02 #Β204 Φροντιστήριο Α: Τετάρτη, 09:00 10:00, ΧΩΔ02 #014 Φροντιστήριο Β: Τετάρτη, 10:00 11:00, ΧΩΔ01 #103 Εργαστήρια Α: Τρίτη, 14:00 16:00 ή 16:00-18:00, ΘΕΕ01 #Β103 Επ. Αντωνίου Παύλος Εργαστήρια Β: Τρίτη, 14:00 16:00 ή 16:00-18:00, ΘΕΕ01 #103 Επ. Μπράτσκας Πύρρος Η διδασκαλία του µαθήµατος αποτελείται από διαλέξεις, φροντιστήρια και εργαστήρια τα οποία θα πρέπει να παρακολουθούνται υποχρεωτικά για την επιτυχή ολοκλήρωση του µαθήµατος. Οι φοιτητές παρακαλούνται όπως προσέρχονται στην αίθουσα των διαλέξεων έγκαιρα. Βασικός στόχος είναι η ενεργή συµµετοχή των φοιτητών µέσω ερωτήσεων και διευκρινήσεων. Οι φοιτητές καλούνται να Page 1 of 5

2 προµηθεύονται τις σηµειώσεις των διαλέξεων από την ιστοσελίδα του µαθήµατος πριν από κάθε διάλεξη. Στα εργαστήρια του µαθήµατος οι φοιτητές θα έχουν τη δυνατότητα να υποβοηθούνται στην υλοποίηση των αρχών και τεχνικών που διδάσκονται στις διαλέξεις και τα φροντιστήρια αλλά και να έρχονται σε επαφή µε εργαλεία. Φροντιστήρια και Εργαστήρια θα γίνονται κάθε εβδομάδα εκτός και αν γίνει σχετική ανακοίνωση στις διαλέξεις. Περιεχόμενο Εννοιές στη C για προγραµµατιστές: τελεστές x86/x64, έλεγχος ροής και επαναλήψεις, αριθµητικές και λογικές εκφράσεις, διαχείριση αρχείων, συναρτήσεις, οργάνωση προγράµµατος. Προχωρηµένες έννοιες προγραµµατισµού: ανατοµία προγράµµατος και διεργασίες, µνήµη και δείκτες (δείκτες & πίνακες, συµβολοσειρές, δείκτες σε δείκτες, στατική και δυναµική διαχείριση µνήµης), δοµές, ενώσεις και απαριθµητοί τύποι, παραδείγµατα και εφαρµογές διαχείρισης µνήµης µε δοµές δεδοµένων. Προχωρηµένα θέµατα µεταγλώττισης και εργαλεία: εντολές προεπεξεργαστή, µεταγλώττιση πολλαπλών αρχείων, στατική (.a) και δυναµική (.so) σύνδεση αντικειµενικών αρχείων (.o), διαχείριση λαθών (assert.h), στατική και δυναµική ανάλυση πηγαίου κώδικα (valgrind και gprof). Χαµηλού επιπέδου προγραµµατισµός: δυαδικοί τελεστές και παραδείγµατα, δυαδικά αρχεία και hexdump. Βασικές εντολές του λειτουργικού συστήµατος UNIX για προγραµµατιστές: σύστηµα αρχείων, διοχέτευση και ανακατεύθυνση, δικαιώµατα πρόσβασης και βασικά φίλτρα. Αξιολόγηση Η επίδοση των φοιτητών θα αξιολογείται συνεχώς µε βάσει γραπτές εξετάσεις και ασκήσεις. Η αναλογία ως προς τον τελικό βαθµό είναι η εξής: 55% Τελική Εξέταση 20% Ενδιάµεση Εξέταση 25% Ασκήσεις Η παρακολούθηση του µαθήµατος θεωρείται επιτυχής εάν ισχύουν όλα τα ακόλουθα: Όλες οι ασκήσεις έχουν παραδοθεί Ο βαθµός της τελικής εξέτασης είναι τουλάχιστον 4,5 Ο τελικός βαθµός είναι τουλάχιστον 5 Η αντιγραφή ή η προσπάθεια αντιγραφής µεταξύ φοιτητών σε εξετάσεις ή εργασίες, απαγορεύεται αυστηρά. Οι εργασίες θα ελέγχονται µε λογισµικό εξεύρεσης αντιγραφών και τυχούσες αντιγραφές θα συνεπάγονται την αποποµπή των αναµεµιγµένων φοιτητών από την τάξη, το µηδενισµό του βαθµού τους στις εν λόγω εξετάσεις ή εργασίες και την καταγγελία τους στο Συµβούλιο του Τµήµατος για την εφαρµογή περαιτέρω πειθαρχικών ποινών. Page 2 of 5

3 Βιβλιογραφία Συνίσταται η χρήση των πιο κάτω βιβλίων τα οποία είναι χρήσιµα για τις διαλέξεις, το φροντιστήριο και το εργαστήριο: C Programming: A Modern Approach, K.N. King, Second Edition, ISBN-10: , ISBN-13: , 832 pages, W. W. Norton & Company, Your UNIX/Linux: The Ultimate Guide, 3rd Edition, Sumitabha Das, McGraw Hill, ISBN , 800 pages, Άλλη Βοηθητική Βιβλιογραφία Σηµειώσεις Διαλέξεων Μαθήµατος Programming in C, 4th Edition, Stephen G. Kochan, ISBN-10: , ISBN-13: , Addison-Wesley Professional, 600 pp, Η Γλώσσα C σε Βάθος, Νίκος Χατζηγιαννάκης, Τρίτη Έκδοση, , Κλειδάριθµος, Εργαστηριακές Ασκήσεις Ο στόχος των εργαστηριακών ασκήσεων είναι να δώσουν την ευχέρεια εφαρµογής προχωρηµένων προγραµµατιστικών τεχνικών τα οποία θα διδαχθούν στο µάθηµα. Οι εργασίες θα κρίνονται µε βάση τα ακόλουθα κριτήρια: Ορθότητα. Ένα πρόγραµµα το οποίο δεν δίνει τη σωστή απάντηση ή δεν µεταγλωττίζεται δεν έχει καµία αξία. Βεβαιωθείτε ότι έχετε ελέγξει την ορθότητα του προγράµµατος σας πριν να το παραδώσετε. Εάν δεν µεταγλωττίζεται πλήρως το πρόγραµµα σας, εισάγετε τις ενότητες εκείνες που δεν µεταγλωττίζονται σε παρενθέσεις έτσι ώστε η µεταγλώττιση να επιτυγχάνει στο εργαστήριο χωρίς σφάλµατα ή προειδοποιήσεις. Σαφήνεια. Ο αλγόριθµος που χρησιµοποιείται πρέπει να περιγράφεται µε σαφήνεια και ο κώδικας C να είναι υλοποιηµένος καθαρά έχοντας εισαγάγει κατάλληλα σχόλια µέσα στο πρόγραµµα. Χρήση Προηγµένων Τεχνικών. Γνωρίζοντας ότι υπάρχουν πολλοί αλγόριθµοι που οδηγούν στη λύση ενός συγκεκριµένου προβλήµατος θα επιβραβεύονται εκείνοι οι αλγόριθµοι που κάνουν χρήση έξυπνων και προηγµένων τεχνικών που καταλήγουν στο ζητούµενο γρηγορότερα και µε την λιγότερη κατανάλωση πόρων. Οι εργαστηριακές ασκήσεις αποτελούν το σηµαντικότερο µέσο εµπέδωσης της ύλης του µαθήµατος και γι' αυτό ζητείται να τις λύνετε µόνοι σας. Κάθε ολοκληρωµένη άσκηση θα επιστρέφεται από µόνο ένα άτοµο, συνεπώς οµαδική συµµετοχή σε ασκήσεις απαγορεύεται εκτός και εάν δηλώνεται ρητά κάτι διαφορετικό. H αντιγραφή ασκήσεων ή η παροχή ασκήσεων προς αντιγραφή απαγορεύεται και αποτελεί σοβαρό πειθαρχικό παράπτωµα. Μπορείτε ωστόσο να συζητείται προφορικά τις λύσεις σας. Page 3 of 5

4 Οδηγίες Εξετάσεων και Εργασιών Εξετάσεις: Η απουσία από εξέταση γίνεται αποδεκτή µόνο εάν προκύπτουν σοβαροί λόγοι και κατόπιν προηγούµενης συνεννόησης µε τον διδάσκοντα. O διδάσκων δεν υποχρεούται να χορηγήσει επαναληπτικές εξετάσεις σε φοιτητές/τριες που απουσίασαν από µία εξέταση. Εάν συντρέχουν ειδικοί λόγοι (π.χ., υγείας), παρακαλώ επικοινωνήστε µε το Γραφείο Κοινωνικής Στήριξης του Π.Κ. (κ. Χριστίνα Ματσούκα-Ανδρέου), το οποίο θα επικοινωνήσει µαζί µας για διευκολύνσεις κατά την διάρκεια των εξετάσεων. Για να αποφύγετε το ενδεχόµενο αποκλεισµού σας από εξέταση, πρέπει να φέρετε µαζί σας κατά τη διάρκεια µιας εξέτασης τη φοιτητική ή τη πολιτική σας ταυτότητα. Καθυστερηµένη Υποβολή Ασκήσεων: Οι ασκήσεις πρέπει να υποβάλλονται πριν την καταληκτική ηµεροµηνία. Εάν ο φοιτητής υποβάλει την λύση κάποιας άσκησης µετά την καταληκτική ηµεροµηνία/ώρα, αλλά εντός 2 ωρών από αυτή την ηµεροµηνία/ώρα, τότε η υποβολή θεωρείται εκπρόθεσµη και θα του αφαιρείται το 25% της βαθµολογίας της άσκησης. Εάν ο φοιτητής υποβάλει την άσκηση µετά από τις 2 ώρες τότε η υποβολή του θεωρείται άκυρη και ο φοιτητής θα βαθµολογείται µε 0. Σηµειώστε ότι η ηλεκτρονική πύλη σας επιτρέπει να υποβάλλετε όσες εκδόσεις της λύσης σας θέλετε ακόµη και µετά την καταληκτική ηµεροµηνία. Το σύστηµα ωστόσο διατηρεί µόνο την τελευταία υποβληθείσα έκδοση της εργασίας. Μεριµνήστε όπως η τελευταία έκδοση της εργασίας σας έχει υποβληθεί ΠΡΙΝ την καταληκτική ηµεροµηνία (ιδανικά µια µέρα πριν). Μεταγλώττιση Εργασιών: Μεριµνήσετε όπως η εργασία σας µεταγλωττίζεται και εκτελείται στις µηχανές του εργαστηρίου. Ασκήσεις που δεν µεταγλωττίζονται θα βαθμολογούνται κατά κανόνα με μηδέν (0). Όλες οι εργασίες (από ΑΣ3) πρέπει να συνοδεύονται από σχετικό Makefile όπως θα επεξηγηθεί στις διαλέξεις και στο εργαστήριο. Πληροφορίες χρήσης και σύνδεσης στις µηχανές από το σπίτι βρίσκονται στην ιστοσελίδα του µαθήµατος κάτω από το Links. Μορφή/Δοµή: Οι λύσεις πρέπει να προετοιµάζονται από τους φοιτητές σε ηλεκτρονική µορφή και να συµπιέζονται µε κάποιο εργαλείο (π.χ. σε zip, rar ή tar.gz) προτού υποβληθούν ηλεκτρονικά στο Moodle (για κάθε εργασία είναι δυνατό να υποβάλλετε µονάχα 1 zip file το οποίο κατά κανόνα δεν µπορεί να υπερβαίνει τα 20ΜΒ εποµένως µη συµπιέζετε αχρείαστα αρχεία όπως αρχεία.exe ή core dumps). Είναι αποκλειστική ευθύνη των φοιτητών να διασφαλίσουν ότι τον αρχείο zip µπορεί να αποσυµπιεστούν (συνίσταται η ανάκτηση της υποβληθείσας εργασίας µετά την υποβολή για επικύρωση). Αρχεία τα οποία δεν αποσυµπιέζονται θα οδηγήσουν και πάλι σε µηδενισµό της αντίστοιχης άσκησης. Κάθε αρχείο το οποίο περιλαµβάνεται σε κάποια υποβολή πρέπει να φέρει ευδιάκριτα την ταυτότητα του φοιτητή (π.χ., main-1234.c, def-1234.h, def-1234.h, όπου 1234 η ταυτότητα του φοιτητή/τριας). Αντιγραφή: Η αντιγραφή ή η προσπάθεια αντιγραφής µεταξύ φοιτητών σε εξετάσεις ή εργασίες, απαγορεύεται αυστηρά. Τυχούσες αντιγραφές θα συνεπάγονται τον µηδενισµό του βαθµού τους στις εν λόγω εξετάσεις ή εργασίες και την καταγγελία τους στα αρµόδια όργανα του Πανεπιστηµίου για την εφαρµογή περαιτέρω πειθαρχικών κανόνων. Επίσης θα αξιοποιείται λογισµικό εξεύρεσης αντιγραφών, οπού αυτό καθίσταται αναγκαίο, το όποιο έχει την δυνατότητα να ανιχνεύει αυτόµατα τυχούσες αντιγραφές µεταξύ φοιτητών. Προσωπικό Αντίγραφο: Οι φοιτητές οφείλουν να διατηρούν αντίγραφο της εργασίας τους. Page 4 of 5

5 Παράταση: Κατά κανόνα δε θα δίνεται παράταση στην παράδοση µιας εργασίας πέραν της καταληκτικής ηµεροµηνίας της συγκεκριµένης άσκησης, εκτός και εάν συντρέχουν ειδικοί λόγοι (π.χ., καθυστέρηση ύλης, ανώτερη βία). Ηλεκτρονική Πλατφόρµα: Το Moodle παρέχει φόρουµ επικοινωνίας µέσω του οποίου οι φοιτητές θα µπορούν να επικοινωνούν µε τους συµφοιτητές τους και τους διδάσκοντες. Το φόρουµ είναι συνήθως ο προτιµότερος τρόπος επικοινωνίας διότι επιτρέπει σε ολόκληρο το ακροατήριο να επωφεληθεί από τις ερωτήσεις και τις απαντήσεις που αναρτώνται. Το φόρουµ αποτελεί χώρο συζήτησης µεταξύ των φοιτητών/τριων και θα υπάρχει καθοδήγηση και διευκρινήσεις από τους διδάσκοντες όπου απαιτείται. Απαγορεύεται να χρησιµοποιείται το φόρουµ για : Αποστολή προσβλητικών, διαφηµιστικών ή κερδοσκοπικών µηνυµάτων. Διακίνηση παράνοµου υλικού (π.χ., πειρατικό λογισµικό). Αποστολή µεγάλου µέρους, ή της ολότητας, των λύσεων σε γραπτές ασκήσεις. Παραβίαση των κανονισµών του Πανεπιστηµίου Κύπρου. Οι φοιτητές που παραβιάζουν τα πιο πάνω µπορεί θα αποκλείονται από το φόρουµ. Εάν ο φοιτητής/τρια επιθυµεί να συζητήσει κάποιο προσωπικό θέµα µε το διδάσκοντα ή τους υπευθύνους των εργαστηρίων τότε µπορεί να κάνει χρήση του πανεπιστηµιακού ηλεκτρονικού ταχυδροµείου η να µεταφέρει το θέµα του µέσω µιας κατ ιδίαν επίσκεψης στις ώρες γραφείου. Ευχές για ένα παραγωγικό εξάµηνο! Page 5 of 5